集散型楼宇自动化系统是一种智能建筑，是指利用系统集成方法，将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。其形象描述为钢筋混凝土结构是建筑物的躯体，装饰装潢是建筑物的衣服，智能控制中心是建筑物的大脑，各种智能探测器是建筑物的感觉器官，通信网络是建筑物的神经系统。
1.智能建筑的特征
（1）复杂性特征 从系统论的角度来看，可以把它看做是一个复杂系统，因为它具备了复杂系统几乎所有的特征。
（2）开放性特征 系统集成的关键问题是解决不同子系统、不同产品间接口和协议的标准化，以使它们之间能达到“互联性”和“互操作性”。它应提供数据接口、网络接口、系统和应用软件接口。开放性的特征是：集成接口遵循开放、通用的国际标准，集成接口互换性好。
（3）技术先进性特征
1）无线通信技术的充分应用。
2）数字化视频传输技术的推广使用。
3）控制系统的全数字化技术。
（4）集成化特征 集成是指把各个自成体系的硬件和软件加以集中，并重新组合到统一的系统之中。智能建筑通常由五个独立的自动化子系统组成：
1）建筑设备管理自动化系统（BAS）。
2）安全防卫自动化系统（SAS）。
3）通信自动化系统（CAS）。
4）防止火灾自动化系统（FAS）。
5）办公自动化系统（OAS）。
通过系统集成中心（SIC）把这些子系统组合在一起，以满足用户的需求。
2.建筑智能化的内容
智能建筑是由建筑的结构、系统、服务和管理四个基本要素以及它们之间的内在关联进行最优化组合（系统集成），提供一个投资合理而且高效、舒适、方便的建筑环境空间，是在现代建筑内综合利用目前国际上最先进的计算机技术、控制技术、通信技术、图形（图像）显示技术，建立一个由计算机统一管理的集成化系统平台。
智能化建筑结构与内容如图1-3所示。
（1）建筑设备管理自动化系统
1）机电设备监控系统。该子系统十分重要，占据全部智能化子系统的三分之一以上，还要与水、电、暖等设备专业密切配合。其主要的机电设备有冷暖空调机组、热源锅炉（热水器）、油系统、通风设备、变配电设备、给排水设备、照明设备（包括公共照明、室外照明、泛光照明等）、电梯、自动扶梯等，机电设备监控系统的组成案例如图1-4所示。
①供配电监测。供配电监测分高压侧检测和低压侧检测。高压侧检测主要包括高压进线主开关的分合状态及故障状态，高压进线三相电流检测，高压进线UV、VW、WU线电压检测，频率检测，功率因数检测，电量检测，变压器温度检测，以上参数送入供配电系统监测节点中，由系统自动监视及记录，为电力管理人员提供高压运行的数据，便于管理及分析；监视主开关的状态，发生故障及时报警；监视楼宇的用电情况和负荷的变化情况，便于管理人员分析。
图1-3 智能化建筑结构与内容
图1-4 机电设备监控系统的组成案例
a）机电设备监控系统 b）通风与空调系统
低压侧检测主要为变压器二次侧主开关的分合状态及故障状态，变压器二次侧UV、VW、WU线电压，母线开关的分合状态及故障状态，母线的三相电流，各低压配电开关的分合状态及故障状态，各低压配电出线三相电压、电流、电量、谐波电压、浪涌电流、功率参数等。
②中央空调监控。对中央空调的监控，可分成中央空调的水循环系统和中央空调的空气调节系统两部分。中央空调是第一用电大户，对中央空调监控的最终目标是在保证中央空调稳定运行的前提下实现真正含义上的节能控制。从节能和环保方面考虑，中央空调的工作模式采用变频。
③通风及排烟系统监控。对通风及排烟系统（包括厕所楼顶排风系统，地下机房、人防及地下车库给/排风系统，以及空调新风进风系统，防烟系统，排烟系统及加压送风系统）采集每个风机的运行状态和故障状态，以便进行集中的监视。
④给排水系统监控。从节能方面考虑，给排水系统采用变频工作模式。对给排水的监控主要是对给排水系统的工作参数进行采集，监视给水池、排污池的水位高低以及管网的流通状况（堵塞、泄漏），污水过滤网的状态，水泵的工作状态和故障状态等，以保证设备的正常运行。
⑤电梯集群管理系统。通过通信接口与电梯控制系统联网来实现对电梯的集群管理。对电梯的集群管理主要是显示电梯的运行状态和故障状态，电梯运行时的楼层号显示，电梯的启/停控制，累计电梯运行时间，对到达指定时间的电梯自动提示维护信息，在发生火警时要求电梯与消防联动停在首层（消防梯除外）。
⑥照明系统的监控。照明用电设备是仅次于中央空调的第二用电大户，在保证照明稳定可靠的前提下，对照明系统的集中监控还要考虑它的节能性。
2）安全防范系统。安全防范系统包括防盗报警系统、闭路电视监控系统、保安周边防范与巡更系统、出入口控制及门禁系统、紧急报警系统和模拟显示系统等。
闭路电视监控系统的主要功能是辅助保安系统对于楼宇内的现场实况进行监视。它使管理人员在控制室中能观察到楼内所有重要地点的情况（保安人员视觉的延伸），为消防、楼内各种设备的运行和人员活动提供了监视手段，如图1-5所示。
①摄像机的安装位置。在建筑的各出入口、主要通道、车库及停车场出入口、贵重设备机房等重要场所，选择适用于监控不同区域的摄像机和镜头。
图1-5 闭路电视监控系统
②监视及控制。将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心，值班人员通过对中心控制设备的操作（或程控），从电视墙可以时时刻刻地了解这些重要场所的实时情况。
③图像记录。对一些重要场所采用数字压缩技术进行实时图像记录，一般场所采用非实时记录，以便发生意外事件后为公安部门侦察破案提供依据，为防盗报警系统提供图像复核手段（报警联动将自动显示报警区域的实时场面）。
3）消防报警及消防联动。消防报警及消防联动由火灾自动报警系统和消防联动系统组成，实现火灾报警、人员疏散、防排烟控制、消防灭火等。火灾自动报警系统如图1-6所示。
4）停车场管理系统。大型公共建筑、设置地下停车场的建筑工程需要设置该系统。在汽车通道出入口设置管理室，安装系统主机，如图1-7所示。
5）IC卡管理系统。该系统包括IC卡管理系统、IC卡登记结算系统、宾馆IC卡门锁系统和IC卡门禁管理系统等，其作用是提供一个优良的工作环境。
图1-6 火灾自动报警系统
图1-7 停车场管理系统
a）设备布置示意图 b）应用图
（2）通信自动化系统 该系统由有线电视系统、数字式程控电话交换机或接入网系统、光缆传输系统、卫星信息通信系统、电视会议系统、可视图文与传真系统、多媒体系统与无线寻呼等组成，其作用是实现建筑物内外或国内外的信息互通、资料查询和资源共享。
其通信网络系统的主要内容包括语音信息点设置原则，各楼层不同功能用房的信息点设置一览表（可与计算机信息点同表），机房设置，机房设备选择，虚拟交换机，程控交换机等。如果不与计算机网络系统同走综合布线系统，则垂直管线采用通信电缆，水平布线采用四芯通信线，每楼层设置电话分线箱。管线敷设方式为垂直管线走弱线竖井，水平管线走吊顶。部分工程还有无线通信系统等。
1）卫星电视接收及省线电视系统。该系统一般采用860MHz双向邻频传输系统。对于住宅，一般采用集中式分配分支器系统，原串接分支方式基本不用。有线电视系统应用平面图如图1-8所示，卫星电视接收系统应用如图1-9所示。
图1-8 有线电视系统
图1-9 卫星电视接收系统
2）公共广播系统。该系统一般与消防紧急广播系统兼容，要说明与消防紧急系统的切换方式，扬声器设置如不完全相同则要作补充，部分场所要增设音量调节开关，其应用如图1-10所示。
①背景音乐。让听音乐的人意识不到声源的位置，有给人快感的音质。声压级为70～85dB，频响宽100～12000Hz。可设置定时自动广播。(www.xing528.com)
②公共广播。以听音的人能听到清晰、准确的声音为目标。声压级为80～90dB，频响宽100～6000Hz。
③紧急事故广播。让听音的人在任何地方都能听到清晰、准确的声音。声压级为88～94dB，频响宽100～6000Hz。具有紧急广播强切功能，并可按消防的有关规范设置紧急广播模式（如N1）。
广播区域内声压级均匀，变化范围为8dB。
3）会议系统。一般办公楼具有各种规模、各种用途的会议室和报告厅时均需设置会议系统，如图1-11所示。由于建设单位要求档次不同，投资不同，选用会议系统内容也不同。主要有会议扩声、投影、摄像系统，会议视频系统，还有会议表决系统、发言系统及多语种同声传译系统等。
电子会议系统的特点为：
①高度集成化。
②各种信息集于一屏。
③多种语言同声传译音质清晰，声音与图像同步匹配。
④音频扩声以自然为本。
图1-10 公共广播系统
图1-11 会议系统
a）小型会议系统 b）大型会议系统
⑤全集成中央控制。
小型会议室如图1-11a所示，正面中央墙挂单屏显示，有会议发言、表决系统。
大型报告（多功能）厅如图1-11b所示，主席台一边一个单屏显示（背投），有会议发言（表决）、同声传译、旁听、音频扩声、现场摄像等系统。
4）大屏幕显示系统及触摸式多媒体信息查询系统。公建项目的办公、商场等一般设置这两种系统，通常设置于门厅、大堂等公共场所，对公众起广告、引导功能。大屏幕显示装置附近需设置小控制室，留足电源功率，一般每平方米1kW左右，大屏幕显示系统如图1-12所示。
图1-12 大屏幕显示系统
（3）办公自动化系统 该系统由计算机网络、计算机软件平台、酒店管理系统和物业管理系统等组成，如图1-13所示。其作用是服务于建筑物本身的物业管理和运营服务，用户业务领域的金融，外贸和政府部门等办公，它是可实现具体办公业务的人机交互信息系统。
图1-13 办公自动化系统
计算机网络系统的主要内容有计算机信息点设置原则，各楼层不同功能用房的信息点设置一览表（可与语音信息点同表），机房设置，计算机网络中心机房主网络交换机和楼层网络交换机设置，系统厂商、品牌及系统情况、产品性能的简单介绍。部分政府办公大楼要组建外网、内网，有的业务部门要组建小型局域网。银行计算机网络系统应用案例如图1-14所示，教育城域网解决方案如图1-15所示，校园网如图1-16所示。
图1-14 银行计算机网络系统应用案例
图1-15 教育城域网解决方案
（4）智能化建筑系统集成中心 现代商业机构的运作常常需要把计算机技术、通信技术、信息技术与其办公环境（建筑物）完全集成在一起，实现信息和资源共享，提供舒适的工作环境和完善的安全保障，这就是智能建筑，而这一切的基础就是综合布线。
图1-16 校园计算机网络系统
综合布线系统（PDS）是一个用于传输语音、数据、影像和其他信息的标准结构化布线系统，是建筑物或建筑群内的传输网络，它使语音和数据通信设备、交换设备及其他信息管理系统彼此相连接。
综合布线系统已发展为智能楼宇布线系统（IBS），并进一步发展为结构化综合布线系统（SCS）。综合布线系统采用模块化的灵活结构将3A（即设备管理自动化BA、通信自动化CA与办公自动化OA）系统和智能化建筑系统集成中心进行巧妙的连接，便构成了一个完整的智能化建筑系统，其基本内容与结构如图1-17a所示，智能型大厦布线系统如图1-17b所示。
图1-17 智能型大厦布线系统
a）基本内容与结构 b）智能型大厦布线系统
结构化综合布线系统一般由工作区、水平布线、垂直布线、楼层设备间、中心机房等几部分组成，有的工程还有各建筑单体之间的建筑群子系统。目前常用超5类布线，采用超5类的线缆和信息插座，部分工程采用6类线缆和模块。垂直干线采用光纤，进户线一般采用6芯单模光纤。
3.智能建筑的功能及优势
（1）智能建筑的功能
1）信息处理功能。信息范围能在城市、地区或国家间进行。
2）能对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设备等进行综合自行控制。
3）能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化，并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。
4）建筑物应具有充分的适应性和可扩展性，它的所有功能应能随技术进步和社会需要而发展。
智能建筑的功能可用建筑智能化系统汇总（表1-1）和智能建筑的三大服务领域（表1-2）描述。
表1-1 智能建筑总体功能按建筑智能化系统汇总
表1-2 智能建筑的三大服务领域
（2）智能建筑的优势 相对于传统建筑，智能建筑具有以下优势：
1）提供安全、舒适和高效便捷的环境。智能建筑首先确保安全及健康，其防火与保安系统要求智能化；其空调系统能监测出空气中的有害污染物含量，并能自动消毒，使之成为“安全健康大厦”。智能大厦对温度、湿度、照度均加以自动调节，甚至控制色彩、背景噪声与味道，使人们像在家里一样心情舒畅，从而大大提高工作效率。
2）节约能源。在现代化建筑中，空调作为大型负荷，其耗电量很大。以大厦为例，其空调与照明的能耗约占总能耗的70%。因此，节能问题是智能建筑中必须重视的，在满足使用者对环境要求的前提下，智能大厦应通过其“智慧”，尽可能利用自然光和大气冷量（或热量）来调节室内环境，以最大限度地减少能源消耗。按事先在日历上确定的程序，区分“工作”与“非工作”时间，对室内环境实施不同标准的自动控制，下班后自动降低室内照度与温度、湿度控制标准，已成为智能大厦的基本功能。利用空调与控制等行业的最新技术，最大限度地节省能源是智能建筑的主要特点之一，其经济性也是该类建筑得以迅速推广的重要原因。
3）节省设备运行维护费用。通过管理的科学化、智能化，使得建筑物内各类机电设备的运行管理、保养维护更趋自动化。确保设备运行维护的经济性主要体现在两个方面：一方面系统能正常运行，发挥其作用，可降低机电系统的维护成本；另一方面由于系统的高度集成，操作和管理也高度集中，人员安排更合理，从而使人工成本降到最低。
4）满足用户对不同环境功能的需求。传统的建筑设计是根据事先给出的功能进行的，不允许改进。而智能建筑要求其建筑结构设计必须具有智能功能，除支持3A功能的实现外，必须是开放式、大跨度框架结构，允许用户迅速而方便地改变建筑物自使用功能或更新规划建筑平面。室内办公所必需的通信与电力供应也具有极大的灵活性，通过结构化综合布线系统，在室内分布着多种标准化的弱电与强电插座，只要改变跳接线，就可以快速改变插座功能，如变程控电话为计算机通信接口等。
5）高新技术的运用能大大提高工作效率。在信息时代，时间就是金钱。在智能建筑中，用户可以通过国际可视电话、直拨电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索与统计分析等多种手段，及时获得全球性金融商业情报及各种数据库系统中的最新信息，通过国际计算机通信网络，可以随时与世界各地的企业或机构进行商贸等各种业务活动。由此可见，这种高效率、高速度的性能更加展示了智能建筑的实力所在。
6）系统的集成是实现智能目标的保证。从技术角度看，智能建筑与传统建筑最大的区别就是智能建筑各智能化子系统的系统集成。智能化系统的集成是将智能建筑中分离的设备、各子系统、功能和信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统，实现信息、资源和任务的重组与共享。也就是说，智能建筑安全、舒适、便利、节能和节省人工的目标必须依赖集成化才能达到。
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